北京推動量子產(chǎn)業(yè)加速落地微型芯片原子鐘引領(lǐng)前沿

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2024-11-04 08:57:00 北京商報

量子科技是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域,。北京作為我國科技基礎(chǔ)最為雄厚、創(chuàng)新資源最為集聚、創(chuàng)新主體最為活躍的區(qū)域之一,，已成為我國量子領(lǐng)域創(chuàng)新的重要一極,。

在“新質(zhì)生產(chǎn)力看北京”主題活動中,，記者走進(jìn)北京量子信息科學(xué)研究院（以下簡稱“北京量子院”）,，深入了解量子信息的前沿發(fā)展,，探究量子技術(shù)如何賦能各種產(chǎn)業(yè)生態(tài),。

在北京量子院展廳內(nèi),，記者看到了科研團(tuán)隊最新研制的微型芯片原子鐘，尺寸只有拇指大小,。這種微型原子鐘以卓越的計時精度著稱,，相較于傳統(tǒng)計時設(shè)備，其精度呈現(xiàn)出數(shù)量級上的優(yōu)勢,。歷經(jīng)數(shù)十萬年的運(yùn)轉(zhuǎn),，其與標(biāo)準(zhǔn)時間的偏差可能僅在數(shù)秒之內(nèi)，能夠為各類對時間精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場景提供可靠的時間基準(zhǔn),。據(jù)北京量子院精密測量團(tuán)隊副研究員魏小剛介紹,，該產(chǎn)品是目前國際上綜合性能最佳的一款原子鐘，相比石英晶振表,，原子鐘運(yùn)轉(zhuǎn)50萬年,，誤差都不會超過一秒。而石英晶振表運(yùn)行不到一天就會產(chǎn)生一秒誤差,。北京量子院所研制的這枚原子鐘,，穩(wěn)定性等指標(biāo)已超越美國同行。

由于尺寸小巧,，這種原子鐘可以被制作成多種微型樣態(tài),，如芯片狀，便捷地集成于各類小型電子設(shè)備之中,，既不會占據(jù)過多的空間,，又能為設(shè)備賦予精準(zhǔn)的計時功能。例如,，它可以安裝于手機(jī),、平板電腦等移動終端設(shè)備，或是小型的航空航天設(shè)施,，從而滿足這些設(shè)備對于精確時間的需求,。

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中,，發(fā)電、輸電,、配電,、故障監(jiān)測等全部活動均依賴于系統(tǒng)內(nèi)部自動化設(shè)備的時間同步。如果時鐘出現(xiàn)錯誤,，可能會導(dǎo)致大面積停電,，而原子鐘能很好地解決這一問題。無人駕駛技術(shù)也與原子鐘息息相關(guān),。在“慣性導(dǎo)航”系統(tǒng)中,，需要給車上的陀螺儀和加速度計提供極精確的時間頻率信號，才能使車輛在行進(jìn)中對自身姿態(tài)和位置有準(zhǔn)確的認(rèn)知,，從而進(jìn)行精準(zhǔn)導(dǎo)航,。

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